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找到關鍵技術 清潔能源催化劑省用鉑金(圖)
2021-02-26

利用鉑金作為催化劑把一氧化碳和水變成二氧化碳和氫氣的反應示意圖。美國能源部的布魯克黑文國家實驗室(BNL)和紐約石溪大學(SBU)等機構合作的研究,發現了生產氫氣所用的催化劑內鉑金(platinum)用途的根本所在,有助於減少催化劑內鉑金的用量而降低成本。...

新型太空核能引擎:靠磁場推動等離子(圖)
2021-02-25

靠磁場控制等離子體的新型核能引擎示意圖及其發明人Fatima Ebrahimi。美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室(PPPL)的科學家提出一種靠磁場控制等離子體的新型核能引擎技術,將大幅縮短太空旅行的時間。現在多數等離子核能引擎靠施加電場產生推力,這種技...

高壓處理鈣鈦礦造出穩定高效太陽能板材料(圖)
2021-02-23

將鈣鈦礦在鑽石砧內用1000~6000倍大氣壓進行擠壓從而生成在常溫下穩定的太陽能板材料。鈣鈦礦是轉化效率很高的一種太陽能板材料,而且更便宜、更容易生產,近年來受到很多研究關注。用這種材料做太陽能板的一大障礙在於,在它的四種原子佈局中(研究人員稱其為相位)...

趣味計算:全球中共病毒填不滿一個可樂罐(圖)
2021-02-13

中共病毒示意圖。受邀於英國廣播公司一檔電台節目,英國巴斯大學(University of Bath)數學生物學資深講師耶茨(Christian Yates)算出了全球當今SARS-CoV-2(中共病毒)的總體積。他先從全球每日感染人數入手。根據官方公佈的數...

利用「超混沌」模型 傳統電腦可模擬複雜量子電腦系統(圖)
2021-02-09

2020年一月消費電子展上所展示的量子電腦。一組物理學家發現,量子電腦系統的複雜度並不像預期那樣隨着規模的增大呈指數級增長,而只是與量子比特的數量成比例增長。這意味着在沒有成熟的量子電腦誕生的時候,用現有的電腦就有可能模擬複雜的量子系統並展開研究。很長一段...

2021年哪些科技領域可能會出現新突破?(組圖)
2021-02-06

人類對宇宙的認知在2021年有望取得突破性進展。圖為黑洞附近空間示意圖。科技猶如一把雙刃劍,被正義使用,可以幫助人們解決很多問題;如果不幸被邪惡所用,則會成為毀滅人類的工具。英國廣播公司科技專欄的編輯介紹,今年這些科技領域很可能出現新的突破,值得留意。1....

鋅錳納米合金陽極電池邁出技術創新一大步(圖)
2021-02-02

美國俄勒岡州立大學工程學院的研究人員發明了一種使用鋅錳納米合金作為陽極、用水作為電解液的電池,將帶來電池設計和製造上的創新變革。

韓國人造太陽打破等離子高溫維持紀錄(圖)
2021-01-21

韓國的核聚變反應爐最近維持1億攝氏度的高溫長達20秒,在上一個研究紀錄只能維持不到10秒的基礎上翻了一倍多。韓國超導托馬克高級研究(KSTAR)是利用磁場產生和穩定高溫等離子的核聚變反應爐,通過合併原子核產生大量的能量,與一些核電站使用核能的機理相反。核電...

神奇量子納米設備 同時加熱和製冷
2021-01-20

日本國家科研機構理化學研究所(RIKEN)造出了一種同時既發熱又製冷的微觀引擎。這是第一個體現量子效應的設備,可用於改善納米技術。傳統熱機和制冷機通過對兩缸液體周期循環實現不同的效應。壓縮一缸液體導致液體升溫;快速讓另一缸液體膨脹則導致它冷卻。通過周期性循...

新研究藉助人工智能了解大腦思維(圖)
2021-01-19

至今為止沒有儀器可以測量生物大腦的想法。神經科學家很有興趣鑽研大腦的思考過程究竟是怎樣的一個過程,把模擬神經元對各種條件的判斷提高到一個新的層次。美國貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)和萊斯大學(Rice Universit...

研究實現遠距離量子隱形傳態 邁向量子互聯網(圖)
2021-01-07

量子隱形傳態示意圖。一個研究組第一次實現了遠距離量子隱形傳輸(Quantum Teleportation),傳輸的距離可達44公里,較之前其它研究實現的6公里紀錄有了顯着的提高。這是美國能源部的費米實驗室(Fermilab)、加拿大卡爾加里大學(Unive...

最新研究:物質是由能量塊所構成的(圖)
2021-01-02

構成物質的基礎模塊(能量塊)示意圖。物質構成了宇宙,可是究竟什麼是最基礎的模塊構成了物質?這是科學家、哲學家不斷探索的謎題。最近北卡羅來納州立大學教授西爾弗伯格(Larry M. Silverberg)引領的研究提出一個新的看法——物質的組成要素是由能量塊...

研究:鈦原子在晶體中同時出現在兩個位置(圖)
2020-12-26

研究發現,鈦原子可同時出現在兩個地點的量子特性對其導熱特性有重要影響。圖為鈦原子示意圖。一般來說晶體材料導熱性能不錯,但是固態晶體三硫鋇鈦(BaTiS3)導熱性很差。最近科學家發現原來是內部鈦原子具有量子態一樣的特點,可導致其同時出現在兩個地方。11月27...

新型顯微鏡透過頭骨看見大腦微觀圖像(圖)
2020-12-16

顯微鏡示意圖。目前在神經學研究中,要拍攝大腦內部微觀圖像需要將顱骨移除或是削薄。科學家新發明的一種顯微鏡,能夠從外部穿過腦顱看到大腦內部微觀世界的情況,而無需損傷顱骨或是腦部的軟體組織。南韓分子光譜與動力學中心(Centre for Molecular S...

研究人員首次直觀顯示量子點中的波函數(圖)
2020-12-13

量子點波函數在掃描隧道顯微鏡下的顯像。研究人員利用掃描隧道顯微鏡,第一次看到雙層石墨烯上量子點的形態,為量子信息技術發展邁出了重要的一步。禁錮在雙層石墨烯量子點內的電子,是很有前景的量子信息技術平台。這項11月23日發表在《納米快報》(Nano Lette...

量子網絡高效調製解調器獲突破(圖)
2020-11-25

量子網絡高效調製解調器示意圖。現代計算機需要調製解調器(modem)接入互聯網,將來的量子計算機也需要量子調製解調器,把世界各地的量子計算機接入互聯網。馬普所(Max Planck Institute)的一份研究最近獲得首個突破,設計出一種既簡單又高效的連...

新一代計算機晶片實現存算一體(圖)
2020-11-15

計算機晶片示意圖。瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的工程師設計了一種兼具邏輯運算和數據存儲功能的計算機晶片,為製造體積更小、更節能、處理速度更快的電腦,和為人工智能發展鋪平了道路。現在的主流計算機,處理器和存儲晶片都是分離的,一直沿用馮諾依曼(von Ne...

量子計算熱力學新發現:麥克斯韋妖要復活?(圖)
2020-11-15

麥克斯韋妖概念圖。(維基百科)愛爾蘭都柏林聖三一大學(Trinity College Dublin)的科學家稱,發現了擦除量子比特信息的獨特的量子特性,對量子晶片的設計將有重要影響。研究者表示,看似被蘭道爾擦除理論(Landauer’s era...

新技術實現逐個產生相同光子(圖)
2020-10-23

光子是光的基本粒子,它是量子信息的最佳載體。此為光子示意圖。下一代駕馭量子物理技術的設備,將能提供比現代互聯網更安全、更快、更高性能的信息分享體驗。光子是目前科學家所知的量子信息的最佳載體,能夠完成長距離傳輸而不會損失記憶或相干性。所以目前大部分設計都使用...

無悖論時光旅行合理性獲得證實(圖)
2020-10-20

一份新的研究通過數學演算證實時光旅行中的悖論可以避免。圖為UFO利用時空特性來往穿梭於不同時空的藝術設想圖。)大量研究和多位知名科學家都認為時間旅行是可行的,包括愛因斯坦、霍金等人,可是總避不開一個經典的悖論。比如說,一位時間旅行者回到過去阻止一場瘟疫的爆...

實驗首次觀測到時間晶體間的互動(圖)
2020-10-18

新實驗觀測到兩個時間晶體之間的互動,對量子信息處理技術有重要的應用。時間晶體(time crystal)是一種奇特的物質形態,在即使沒有外力輸入的情況下也能周期性重複運動,呈現永動機一樣的效果。近期發表在《自然-材料》(Nature Materials)期...

美科學家發現新類型超導現象(圖)
2020-10-13

此為釕酸鍶晶格結構示意圖,它顯示了晶格結構在溫度降至其超導臨界點(1.4開爾文,即零下457華氏度)以下時,在不同聲波的作用下會產生形變反應,此類明顯形變顯示它是一種新型超導材料。目前科學家已經發現的超導材料主要有兩個類型,分別是s波和d波超導。美國康奈爾...

科學家發現全新磁電效應(圖)
2020-09-29

維也納科技大學的科學家發現了一種以前人們所不知道的磁電效應,將在感應器或磁盤這類數據存儲介質方面有着重要的應用。電場和磁場密切相關。電線可以產生磁場,發電機使用轉動的磁鐵發電。然而,特定材料中的電磁特性卻以非常複雜的關係互相產生影響。一些晶體的電子特性會受...

新發明為終極安全量子通訊鋪路(圖)
2020-09-13

為實現終極安全的互聯網通信,物理學家改進了量子密鑰技術,從之前的僅限於兩個用戶使用,到現在可服務幾百萬個用戶。此僅為示意圖。在網絡黑客非常猖獗的時代,英國布里斯托大學(University of Bristol)一項研究造出的量子計算機網絡原型,或將徹底改...

自然輻射讓量子計算機遭遇瓶頸(圖)
2020-09-09

研究顯示,微量輻射也會干擾量子疊加態,從而影響量子計算機的性能。此為對各類輻射進行屏蔽的示意圖。新研究發現,即使只是自然環境下非常微量的輻射,都會影響量子計算機的性能。研究人員表示,量子計算機可能要建在地下,或把量子比特保護在防輻射的環境中。傳統計算機的基...

科學家發明納米天線操縱光子(圖)
2020-09-05

可用於檢測單個中共病毒科學家發明了一種納米天線,可以留住光子並在需要的時候將其釋放,未來可用於量子計算機和生物技術,包括檢測病毒的抗原和抗體。此為示意圖。史丹福大學的研究人員發明了一種納米天線技術,可以減緩並控制光子的傳播,在量子計算機、自動駕駛汽車的光檢...

量子計算新突破:量子態維持時間延長一萬倍(圖)
2020-09-05

科學家成功將量子態持續時間延長一萬倍,研究者稱其為量子計算領域的突破性飛躍。此圖為量子計算機模型圖。芝加哥大學的科學家最近成功地將一個量子比特的量子態維持長達22毫秒,是目前量子態可維持時長的1萬倍。22毫秒對於計算機來說,幾乎相當於永恆的概念。即使對於現...

科學家造出最亮熒光材料(圖)
2020-08-22

三維打印的最亮熒光材料。熒光染料形成固態後就變得暗淡。一份新研究找到方法克服了這個障礙,造出目前世界上最亮的固體熒光材料,將在改善太陽能電池的光學材料、醫療激光,甚至在無人駕駛汽車等領域都有重要用途。目前世界上大約有十幾萬種熒光染料,可是都在液態的形式下才...

最黑的魚吸收99.5%光線(圖)
2020-08-19

此僅為示意圖。來自洋面以上的光線只能穿透到海洋一定的深度,因此在海洋深處,是一個漆黑的環境。有趣的是,那裏的生物至少採取兩種完全相反的策略應對黑暗:有的自身帶有發光的生物熒光物、有的則長着一身黑到可以吸收99.5%的光線的皮膚。美國國立自然歷史博物館的奧斯...

極罕見粒子衰變或迎來全新物理學(圖)
2020-08-11

歐洲核子研究組織N62實驗所在的區域。歐洲核子研究組織(CERN)報告,發現了一個物理學上極其罕見的物理過程的首個證據,為開闢揭示暗物質、或其它神秘宇宙現象的全新物理學粒子研究奠定了基礎。歐洲核子研究組織(CERN)名為NA62的實驗——位於北區(Nort...

世界最大核聚變爐開始組裝(圖)
2020-08-11

托卡馬克(Tokamak)核聚變爐內部示意圖。7月28日,由35個國家合作建造的世界上最大的核聚變爐在法國南部小鎮開始組裝,預計2025年12月啟動測試,將在地球上產生太陽般的能量。這個反應爐將由約100萬個元件組裝而成。在過去幾個月里,這些元件從位於世界...

斯坦福學者找到方法預測黑天鵝事件(圖)
2020-08-08

黑天鵝事件(Black Swan Events‎)指的是出乎預料的大型事件,並對其所在領域引發嚴重的連鎖、甚至顛覆性效應。史丹福大學最近完成的一項研究,找到一種方法,可以預測這些事件。像2001年美國的911襲擊事件、2008年全球經濟危機,就是這...

奇異金屬如黑洞 展現新物態(圖)
2020-08-02

科學家知道有一種奇異金屬,它的特性和黑洞相似。近期一份研究對其建模發現,這種金屬構成了一種新的物質形態。普通金屬的電阻與溫度直接相關。從量子學角度看,物理學家認為電阻是電子撞上金屬內的雜質,或是和其它電子相撞導致的副作用。這些撞擊事件之間間隔的時間越長,金...

微觀量子波動移動重達四十千克鏡子(圖)
2020-07-25

麻省理工學院的實驗第一次測量到,量子世界的波動可以對宏觀世界帶來影響——將重達40千克的鏡面移動了10^-20米的距離。一個氫原子10^-10米,也就是說鏡面移動的距離與氫原子的比例,與氫原子和我們的比例相當。我們測量到了。MIT的研究員麥卡勒(Lee M...

CERN發現新型四夸克粒子(圖)
2020-07-24

四夸克粒子X(6900)示意圖。歐洲核研究組織(CERN)的大型強子對撞機(LHCb)最近發現一種新的四夸克粒子 X(6900),由兩個粲夸克和兩個反粲夸克組成。夸克是構成質子和中子的亞原子粒子,通常兩個或者三個一組。兩個夸克組成介子,三個夸克組成重子。質...

X激光直徑只有幾納米(圖)
2020-07-24

新型X射線激光示意圖。想像一下給瞬間內發生的化學過程錄影,或者在不造成破壞的情況下給病毒分子拍照……日本的研究者已經把X射線激光聚焦到只有幾納米的直徑,距離這樣的應用目標近了一大步。大阪大學(Osaka University)的研究人員和同行近期完成的一份...